Hidrológiai tájékoztató, 1972

Balló Iván: Vízháztartási folyamatok durva becslésének jelentősége a vízimérnöki gyakorlatban

gs 1945 1950 1955 3 oi oi 2. ábra. A Szárazér vízgyűjtő talajvízjárásának modellje az 193S—1956. évek közötti három kút megfigyelései alapján A vizsgálatokra rendelkezésre álló meteorológiai adatok elengendőek tájékoztató becslés céljára. A terület csapadékosságára jellemző számok; Sokévi átlag (mm) min. (mm) egész évre: nyári félév téli félév: 560 330 230 340—380 160—170 110—120 max. (mm) 760—780 500—580 440—470 A minimumok és maximumok esetében a két érték a terület helyi eltéréseit mutatja. Az ábrán a talajvíztükör felszín alatti mélységét három kút átlagolt adataiból ismét durva becslésnek kell tekinteni, melyet egyéb, pontosabb adatok hiányában kényszerűségből modellként kell kezelni. Általános tájékozódásra az ábra mégis alkalmas, mert tartalmazza az 1938—1942. évek rendkívüli, több éves talajvízhalmozódását és az 1942—1951 közötti évek rendkívüli talajvízapadását, valamint a hozzájuk tartozó, elemzésre alkalmas szélső értékeket. Az ábráról leolvasható a talajvízszint-ingadozás modelljének néhány tulajdonsága; 1938—1956. 1942. évi 1949. évi 1950. évi átlagában max. felső alsó min. min. talajvíz évi maximuma (cm) 296 90 425 375 évi középszint (cm) 354 165 455 472 talajvíz évi minimum (cm) 413 240 485 570 ingadozás (cm) 117 150 60 195 A cm-ben megadott értékek a talajvíztükör felszín alatti mélységére, illetve annak éves ingadozásaira vonatkoznak. Feltűnő, hogy a legkisebb és legnagyobb évi ingadozás az átlagosnál mélyebb talajvíztükör mellett az egymást követő 1949. és 1950. években fordult elő. Feltételezhető, hogy a talajvíztükör ingadozásaival érintett szemcsehalmaz réteg vízháztartás számára hozzáférhető hézagtérfogata közel állandó. A felszíni vízháztartás szélsőségeit a csapadék és a párolgás átlagostól való eltérései határozzák meg. A csapadék növekedése és a párolgás csökkenése egyenlő súlyú halmozódási okok lehetnek. A szemcsehalmazok felszín alatti vízháztartása esetén mind a bevételi, mind a kiadási folyamatoknál késleltetéssel kell számolni. A késleltetés feltételeit a talajvíztükör felett fekvő szemcsehalmazok fizikai állapota esetenként határozza meg. Mélyebben fekvő talajvíztükör esetén a felszín felé nyílt és közbenső víz által telített zárt helyzetek egyaránt előállhatnak. A párolgásos vízkészlet fogyasztási összetevő is a mélység növekedésével nyílt felszín esetén gyorsan csökken, összefüggő, vízzel telített átmenetileg zárt felső réteg esetében a vízkészletet fogyasztó párolgási összetevő teljes mértékben is akadályoztatva lehet. A talajvízháztartás vertikális bevételi összetevője is különböző feltételek mellett alakulhat. A felszínhez közeli talajvíztükör esetében a csapadék folyadék, vagy átpárolgás formájában egyaránt gyorsabban juthat le. A felső réteg hőháztartási folyamatai élénkebbek és ezért a többlet leérkezésével szemben közepesen vízáteresztő fedőréteg esetén is kisebb az ellenállás. Mélyebben fekvő tailajvíztükör esetén a hőháztartási folyamatok kiegyenlítettebbek, a víz útja hoszszabb és a relatíve vízzáróbb fedőrétegek telítése nagy mértékben akadályozhatja a halmozódást. A késleltetés szélső helyzeteit ezért célszerű az 1949—1951. évek adataiban keresnünk. A modellszerűen vizsgált 18 év adataiból leolvasható, hogy a talajvízszint átlagos évi ingadozása a szemcsehalmaz 1,17 m vastag rétegét érinti. A szemcsehalmazok vízháztartása során a halmozódásra rendelkezésre álló diszponiibilis hézagtérfogat kisebb, minit a száraz minták hézagrtérfogata. Ennek nagyságrendjét is meg kell majd becsülnünk. Az átlagos évek talajvízszintjének — az éves ingadozás értékeinek középértéke szerint — dinamikus egyensúlyban kell lennie. Az egyensúlyi átlagtól tapasztalt minden évi, vagy többéves eltérés a vízháztartás bevételi és kiadási oldalainak megváltozásával hozható összefüggésbe. Az 1949. év talajvízszint-ingadozását egyik szélső helyzetként feltételezve elképzelhető, hogy a téli csapadékbál gyakorlatilag sem jutott le a szokatlanul mély talajvíztükörhöz és ugyanakkor átázott közbenső fedőréteg hosszabb időn át szelepként zárta le a párolgás útját. Ez a feltételezés azt jelentené, hogy az 1948/49. év telén tapasztalt 60 om talajvízszint-emelkedés kizárólagosan valamiféle horizontális vízbevételből származott. Az 1. ábrán feltüntetett modell esetében ez elképzelhető, mert az eséstörés és a relatíve nagy áteresztőképesség miatt a talajvíz ferde tükrében a sebesség csökkenésének a vízszin megemelkedése felel meg. A feltételezett lassú vízszintes vízmozgás összetevője a vízháztartáisban állandó kell legyenl mert a geometriai és fizikai feltételek változatlanok. Ha feltételezésünk helyes, akkor a vízszintes összetevő a sokévi átlagos készletváltozásnak 51,5%-át jelenti. Ilyen nagyságrendű éves növekmény még négy esetben fordul elő a vizsgált évsorban. További következtetésekre alkalmas az ugyancsak mély talajvíztükör mellett bekövetkezett 1950/51. téli halmozódás. A talajvízszin emelkedése ebben a halmozódási szakaszban 195 cm volt. Az előbbiek szerint a vízszintes vízmozgásra becsült bevétel után ez még mindig 135 cm szemcsehalmaz telítődésének, az1972.